1909. február 1-én született Szolnokon. Édesapja hősi halált halt az első világháborúban, így igen szerény körülmények között telt ifjúsága édesanyjával és három testvérével. Az elemi iskolát Abádszalókon végezte. Középiskolai tanulmányait szülővárosában kezdte s Cegléden folytatta, ahol 1929-ben érettségizett. A szegedi egyetem orvosi karának másodéves hallgatójaként Szent-Györgyi Albert előadásait látogatta, s a világhírű tudós munkatársává is fogadta. Tanulmányait az egyetem természettudományi és matematikai karán fejezte be. Vegyészi oklevelét 1935-ben, a biokémiai doktori fokozatot 1936-ban nyerte el, az utóbbit elsőként hazánkban. A Rockefeller-alapítvány ösztöndíjával 1938-1939-ben egy évet töltött a manchesteri egyetem kémiai intézetében. 1941-ben egyetemi magántanárrá habilitálta a szegedi egyetem. 1947-ben egyetemi tanári kinevezést kapott a Budapestre költözött Szent-Györgyi Intézetben.

1948-ban a leedsi egyetem vendégprofesszora. Innen már nem tért vissza hazájába. Kutatásait az Egyesült Államokban folytatta. Tudományos pályafutása során több egyetemen vendégkutatóként, ill. vendégprofesszorként munkálkodott.

A Szent-Györgyi iskola tagjaként a biológiai oxidációk és az izomkutatás területén értékes eredményekkel járult hozzá a kutatócsoport nemzetközi sikeréhez. Saját fő kutatási területe a véralvadás biokémiája. Kiemelkedőek a trombin (a véralvadás központi enzime) hatásmódjára vonatkozó vizsgálatai. Munkatársával új véralvadási tényezőt fedezett fel, mely a Laki-Lóránd-faktor, illetve a XIII faktor elnevezést kapta a nemzetközi szakirodalomban.

Tudományos pályájának termése másfélszáz tudományos közlemény és három, szerkesztésében megjelent angol nyelvű monográfia. 1946-ban az MTA levelező tagjává választotta. Az Egyesült Államokban a New York-i és a washingtoni tudományos akadémia tagja lett. Szolnok város önkormányzata 2001-ben Laki Kálmán díjat alapított a tudományos-szakmai munka elismerésére, s 2003. szeptember 1-én emléktáblát helyezett el tiszteletére a Sóház utca 1. alatti épület falán a Szolnokért Egyesület.